LeetCode 2——两数相加（JAVA）

给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。

如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。

您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

示例：

输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers
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先来看一下我错误的代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */

class Solution 
{
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) 
    {
        if(l1==null)
            return l2;
        if(l2==null)
            return l1;
        if(l1==null&&l2==null)
            return null;
        ListNode head1=l1;
        ListNode head2=l2;
        ListNode l3=new ListNode(-1);
        ListNode head3=l3;
        Stack stack1=new Stack();
        Stack stack2=new Stack();
        int length1=0;
        int length2=0;
        long sum=0;
        while(head1!=null)//将第一个链表的节点值入栈1
        {
            stack1.push(head1.val);
            head1=head1.next;
            length1++;
        }
        while(head2!=null)//将第二个链表的值入栈
        {
            stack2.push(head2.val);
            head2=head2.next;
            length2++;
        }
        
        while(!stack1.empty())//将栈1中的数直接转换为数值
        {
           int temp=Integer.parseInt(String.valueOf(stack1.peek()));
           temp*=Math.pow(10,length1-1);
           sum+=temp;
           stack1.pop();
           length1--;
        }
        while(!stack2.empty())//链表一和链表二的值相加
        {
           int temp=Integer.parseInt(String.valueOf(stack2.peek()));
           temp*=Math.pow(10,length2-1);
           sum+=temp;
           stack2.pop();
           length2--;
        }
        //System.out.print(sum);
        //同时sum也出了很多问题，那就是范围超限，超出了int 的可表示范围
        /*下面的问题就是如何把这个结果正确的放入链表当中，这个卡了很长时间，结果还是不对*/
        if(sum==0)
        {
            ListNode head=new ListNode(0);
            head3.next=head;
        }
        while(sum!=0)
        {
            ListNode head=new ListNode(sum%10);
            head3.next=head;
            System.out.print(head.val);
            sum/=10;
            head3=head3.next;
        }
        return l3.next;
    }
}

说一下思路：将两个链表节点的值分别入栈，最终求和得到sum，接着把数值sum正确的放进一个新的链表中去，当然结果失败了，遇到的问题有int超限等，不打算继续优化了，失败！

我们接着看一下AK的正确代码：

public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
    ListNode dummyHead = new ListNode(0);
    ListNode p = l1, q = l2, curr = dummyHead;
    int carry = 0;//进位
    while (p != null || q != null) //遍历链表，直到两个链表都都遍历的底
    {
        int x = (p != null) ? p.val : 0;//x为当前链表节点P的值，如果链表已经到底了，就取0
        int y = (q != null) ? q.val : 0;//y为当前链表节点Q的值，如果链表已经到底了，就取0
        int sum = carry + x + y;//sum为当前两位以及上两个节点的进位的和
        carry = sum / 10;
        curr.next = new ListNode(sum % 10);//得到正确的值放入新链表
        curr = curr.next;
        if (p != null) p = p.next;
        if (q != null) q = q.next;
    }
    if (carry > 0) //如果最后还有一个进位，把进位再加上
   {
        curr.next = new ListNode(carry);
    }
    return dummyHead.next;//dummyHead是一个空的头节点
}

看一下正确的算法分析：

方法：初等数学
思路

我们使用变量来跟踪进位，并从包含最低有效位的表头开始模拟逐位相加的过程。

 

对两数相加方法的可视化: 342 + 465 = 8077，每个结点都包含一个数字，并且数字按位逆序存储。

复杂度分析

时间复杂度：O(max(m, n))O(max(m,n))，假设 mm 和 nn 分别表示 l1l1 和 l2l2 的长度，上面的算法最多重复 max(m, n)max(m,n) 次。

空间复杂度：O(max(m, n))O(max(m,n))， 新列表的长度最多为 max(m,n) + 1max(m,n)+1。

对比分析：

自己写的程序问题以及不足的地方体现在哪:

最大的优化：就是一位一位的处理，得到一位的正确结果，直接放进新链表，而不是得到最终的结果再按位放进新链表，避免了int超限。

进一步思考：如果不是按照逆序存储哪？

需要栈，先将链表中的值逆序一下，这样方便。